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cytoskeleton代天津試劑
產(chǎn)品時間:2024-05-23
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運動蛋白資源目錄

運動蛋白質(zhì)類

真核驅(qū)動蛋白運動蛋白利用ATP水解的能量沿著細胞骨架微管網(wǎng)絡(luò)移動貨物,如染色體和小泡[1]。它們在細胞內(nèi)運輸?shù)膸缀跛蟹矫娑及l(fā)揮著重要作用,并參與廣泛的生理過程,包括胚胎發(fā)育[2]、軸突運輸[3]和細胞分裂[4]。。。(點擊此處了解更多關(guān)于運動蛋白的信息)。

運動蛋白質(zhì)常見問題

問題1:如何使用驅(qū)動蛋白進行藥物篩選?

答案1:動蛋白運動蛋白利用微管(MT)作為底物,在細胞內(nèi)協(xié)調(diào)各種動力學(xué)事件。它們已經(jīng)被證明可以沿著MT軌道運送染色體和血管等貨物。驅(qū)動蛋白通過水解利用ATP的能量來發(fā)揮作用,這種活性在MT存在的情況下會大大增強。為了篩選調(diào)節(jié)運動蛋白和MT之間相互作用的藥物,MT激活的驅(qū)動蛋白ATP酶測定可以用作驅(qū)動蛋白的MT激活的ATP酶活性的測試。細胞骨架開發(fā)了兩種這樣的測定法,一種是終點測定法,另一種是動力學(xué)測定法,可用于發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化驅(qū)動蛋白調(diào)節(jié)劑。兩種測定都測量由微管激活的驅(qū)動蛋白三磷酸腺苷(ATP酶)活性產(chǎn)生的無機磷酸鹽(Pi)水平。這兩種驅(qū)動蛋白-ATP酶生物化學(xué)分析試劑盒(Cat.#BK053BK060)提供MT和驅(qū)動蛋白重鏈(KHC)蛋白以及必要的緩沖液和試劑,以測量Pi的產(chǎn)生,作為篩選調(diào)節(jié)驅(qū)動蛋白和/MT功能相互作用的藥物的手段。這些試劑盒可用于發(fā)現(xiàn)驅(qū)動蛋白抑制劑和激活劑(Cat.#BK053BK060)以及測定驅(qū)動蛋白運動蛋白的VmaxKcat值(Cat.#BK060。

問題2:有哪些試劑盒可用于表征推定的運動蛋白?

答案2:運動蛋白利用微管作為底物,這意味著運動蛋白是微管相關(guān)蛋白(MAP)的一種類型。為了證實推定的運動蛋白與微管結(jié)合,可獲得Cytoskeley的微管結(jié)合蛋白旋轉(zhuǎn)下降測定試劑盒(Cat.#BK029)。待評估的蛋白質(zhì)需要通過考馬斯藍或銀染色或用蛋白質(zhì)本身的抗體或與蛋白質(zhì)綴合的標(biāo)簽(his、myc等)進行可視化。不可水解的ATP類似物,例如AMPPNP,通常以510mM使用以維持微管附著。微管還激活運動蛋白的ATP酶活性,這可以用我們的驅(qū)動蛋白ATP酶測定法之一(Cat.#BK053BK060)來測量。這些試劑盒可用于發(fā)現(xiàn)驅(qū)動蛋白抑制劑和激活劑(Cat.#BK053BK060)以及測定驅(qū)動蛋白運動蛋白的VmaxKcat值(Cat.#BK060。Cytoshelle,股份有限公司還提供Biochem試劑盒(Cat.#BK027),其允許使用熒光標(biāo)記的微管可視化運動蛋白運動。

技術(shù)支持

時間:周一至周五,山地標(biāo)準(zhǔn)時間上午8點至下午5

Cytoskeley的技術(shù)服務(wù)團隊提供無與比的服務(wù)和支持,讓您與擁有開發(fā)和測試我們在現(xiàn)場實驗室創(chuàng)建的分析、試劑盒和試劑第一手經(jīng)驗的科學(xué)家取得聯(lián)系。您可以上述號碼致電我們的技術(shù)服務(wù)小組,或通過上述電子郵件地址以電子方式提交您的問題。問題通常會在一個工作日內(nèi)通過電話或電子郵件回復(fù)。還請務(wù)必查看我們的常見問題解答、技術(shù)提示和其他產(chǎn)品信息,這些信息可以通過產(chǎn)品類別或目錄號訪問。

運動蛋白質(zhì)

Cytoskeley Motor-Werks™CMW)產(chǎn)品線由Cytoskelle家生產(chǎn)和銷售。這些產(chǎn)品促進了運動蛋白領(lǐng)域的研究和藥物發(fā)現(xiàn)的進展(Funk等人,2005)。我們專注于生產(chǎn)高純度和生物活性的真核生物和真菌來源的驅(qū)動蛋白和肌球蛋白家族蛋白。這些試劑用于抗有絲分裂藥物的發(fā)現(xiàn)和運動活性的機制研究。Cytoskeley Motor-Werks™生產(chǎn)線還包含幾種Biochem試劑盒、抗體和其他與運動相關(guān)的試劑(如微管穩(wěn)定劑紫醇,Cat.#TXD01)和蛋白質(zhì)(如預(yù)形成的微管,Cat.#MT002)。

有關(guān)運動蛋白的更多信息,請單擊上面的關(guān)于"選項卡。

概述

真核驅(qū)動蛋白運動蛋白利用ATP水解的能量沿著細胞骨架微管網(wǎng)絡(luò)移動貨物,如染色體和小泡[1]。它們在細胞內(nèi)運輸?shù)膸缀跛蟹矫娑及l(fā)揮著重要作用,并參與廣泛的生理過程,包括胚胎發(fā)育[2]、軸突運輸[3]和細胞分裂[4]。許多驅(qū)動蛋白在細胞分裂中的重要作用,以及驅(qū)動蛋白的過度表達與視網(wǎng)膜母細胞瘤等癌癥有關(guān)[5],使它們成為抗有絲分裂癥發(fā)展的非常有吸引力的靶點。觀察到許多驅(qū)動蛋白僅在細胞分裂過程中表達,這也表明它們可能優(yōu)于目前的抗有絲分裂藥物靶點,如普遍表達的微管蛋白[6,7]。

Kinesins的一般結(jié)構(gòu)

所有驅(qū)動蛋白的標(biāo)志是存在一個保守的~340個氨基酸的運動結(jié)構(gòu)域[8]。這個領(lǐng)域分為兩個主要部分。第一部分是催化核心區(qū),由催化ATP水解的ATP結(jié)合位點[9]和將馬達束縛在MT軌道上的微管(MT)結(jié)合位點[10]組成。第二部分是約10-40個氨基酸的頸部區(qū)域,被認為有助于單向運動[11]。在球狀運動結(jié)構(gòu)域之外,存在一個α-螺旋卷曲螺旋區(qū),參與蛋白質(zhì)的同源和異源寡聚,最常見的是以同源二聚體的形式存在。這個區(qū)域被稱為莖[8]。柄通常將運動域與稱為尾部的第二個球狀域分開。尾部域被認為與貨物綁定有關(guān)。

Kinesin分類與結(jié)構(gòu)多樣性

迄今為止,從酵母(釀酒酵母含有6種驅(qū)動蛋白)、真菌到人類(目前有13種驅(qū)動肽[12]),已經(jīng)在生物體中鑒定出約150種驅(qū)動素。分類基于運動域同源性,特別是在特定類別的頸部和鄰近區(qū)域[12]。目前人們一致認為驅(qū)動蛋白至少有九類[12,13,14]。如表1所示。命名法(表1中以粗體顯示)基于運動蛋白結(jié)構(gòu)域在驅(qū)動蛋白中的位置,因此N-蛋白在蛋白的氨基末端含有運動結(jié)構(gòu)域,而C-M-運動蛋白分別位于蛋白的羧基末端和中間[12]。

Cytoskeley提供的重組驅(qū)動蛋白已被設(shè)計為結(jié)合運動結(jié)構(gòu)域,包括頸部區(qū)域和大部分柄結(jié)構(gòu)域,這些構(gòu)建體被設(shè)計為產(chǎn)生正常的二聚體結(jié)構(gòu),盡管這尚未通過沉淀分析進行測試。在給定類別的驅(qū)動蛋白中,約340個氨基酸的運動區(qū)的同源性可以在N-1類(最高度保守的囊泡運輸運動)的74-81%同一性和C類(最發(fā)散的)的46-50%同一性之間變化[13]。類之間的同一性百分比下降到35-40%[13]左右。對現(xiàn)有運動數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)比較表明,不同驅(qū)動蛋白類別的運動之間存在顯著的構(gòu)象變異,結(jié)構(gòu)差異集中在六個區(qū)域,其中大多數(shù)在微管結(jié)合或?qū)⒑诵倪\動與柄區(qū)連接方面具有重要的功能[911]??紤]到不同驅(qū)動蛋白類別的馬達之間相對較高的百分比差異,很可能會確定類別特異性驅(qū)動蛋白藥物。這一結(jié)構(gòu)證據(jù)得到了生物化學(xué)數(shù)據(jù)的支持,這些數(shù)據(jù)表明,不同種類的果蠅驅(qū)動蛋白對各種ATP類似物的利用不同[15]??紤]到ATP結(jié)合口袋是運動結(jié)構(gòu)域中最高度保守的區(qū)域之一,這一點令人印象深刻[9]。這些實驗表明,即使在給定的物種內(nèi),驅(qū)動蛋白類別之間也存在明顯的結(jié)構(gòu)差異,可以用于選擇性藥物開發(fā)。在這方面,令人鼓舞的是,我們已經(jīng)能夠在HTS測定中檢測驅(qū)動蛋白之間的類似物特異性(見I期報告)。因此,我們相信,我們將能夠檢測出具有潛在抗癌藥物用途的類特異性化合物。

*大膽的分類系統(tǒng)取自Hirokawa[12]。括號中的分類系統(tǒng)在文獻中經(jīng)常使用,取自MooreEndow[14]。

**An,巢狀曲霉:Hs,智人:Dm,黑腹果蠅。

黃色/綠色陰影表示僅在細胞分裂中起作用的驅(qū)動蛋白類別,淺黃色陰影表示包含在細胞分裂或有絲分裂中起功能的驅(qū)動素類別,未陰影區(qū)域表示僅參與囊泡運輸?shù)尿?qū)動肽。

尋找潛在的抗真菌藥物需要我們識別一類驅(qū)動蛋白內(nèi)的結(jié)構(gòu)變化,如上所述,運動區(qū)域在任何給定類別的驅(qū)動蛋白中的變化都小于類別之間的變化。在這方面有兩點值得注意;首先,我們的主要真菌靶標(biāo)是BimC蛋白,它屬于最多樣化的驅(qū)動蛋白類,在運動區(qū)內(nèi)表現(xiàn)出約47%的同一性(任何低于60%的同一度都被認為是可接受的差異靶標(biāo)特異性),其次,我們在重組蛋白靶標(biāo)中包括了高度可變的柄區(qū)(見實驗方法),它提供了相對蛋白質(zhì)特異性的靶標(biāo)(<20%同一性)[13]。重要的是,對柄區(qū)的抗體抑制已被證明可抑制體內(nèi)運動功能[16]。

用于HTS測定的Kinesin靶點的選擇

驅(qū)動蛋白的細胞功能可分為兩大類;膜囊泡和細胞器的運輸和定位,以及有絲分裂紡錘體的形態(tài)發(fā)生和染色體運動[12]。一類驅(qū)動蛋白在功能上有許多相似之處,這并不奇怪。從表1中可以看出,九類驅(qū)動蛋白運動中有四類專門參與細胞分裂(表1的黃色/綠色陰影區(qū)域),兩類(C-M-)同時含有囊泡轉(zhuǎn)運蛋白和有絲分裂運動(表1中的淺黃色陰影區(qū)域);三類(N-INIIIN-IV)專門參與囊泡轉(zhuǎn)運(表1未陰影區(qū)域)。

我們從每一類驅(qū)動蛋白[6,1721,2226,28,29,3039]中選擇了一種人類同源物,并從人類病原體曲霉菌中選擇了兩種真菌驅(qū)動蛋白[34],作為HTS測定的基礎(chǔ)(如表1所示)。通過用化合物文庫篩選每種蛋白質(zhì),可以生成一個初級數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫將允許鑒定選擇性靶向細胞分裂特異性類人驅(qū)動蛋白的化合物(表1的深色陰影區(qū)域),同時對囊泡運輸驅(qū)動蛋白沒有影響。這類化合物最有可能是治療人類疾病如癌癥的有效抗有絲分裂劑。同樣,與驅(qū)動素曲霉菌特異性反應(yīng)的化合物可以作為潛在的抗真菌藥物進行研究。

Kinesins作為有效的抗有絲分裂靶點

在開始一項昂貴的藥物發(fā)現(xiàn)計劃之前,必須嚴(yán)格評估所提出的蛋白質(zhì)是否符合有效藥物靶點的標(biāo)準(zhǔn)。驅(qū)動蛋白將成為抗有絲分裂藥物開發(fā)的優(yōu)秀靶點的證據(jù)來自一系列實驗方法,包括突變分析[40]、抗體抑制實驗[7,32]和驅(qū)動蛋白活性的反義抑制[19]。表1總結(jié)了這一證據(jù),其中可以看出,對給定的有絲分裂特異性驅(qū)動蛋白的功能性抑制導(dǎo)致細胞分裂的抑制。例如,通過向HeLa細胞中微量注射抗-Eg5抗體對HsEg5的體內(nèi)抑制導(dǎo)致>80%的細胞停止有絲分裂。使用過表達的HsEg5運動結(jié)構(gòu)域突變體證實了這些結(jié)果[7]。在另一組實驗中,人類細胞系中無運動CENP-E蛋白的體內(nèi)過表達導(dǎo)致染色體在中期板上排列失敗,并導(dǎo)致有絲分裂阻滯[22]。此外,向HeLa細胞微量注射CENP-E抗體也會導(dǎo)致持續(xù)417小時的有絲分裂阻滯,并導(dǎo)致所有細胞進入凋亡[22]。由于這兩種蛋白質(zhì)都包含在我們的HTS測定中,我們非常希望針對這些馬達的化合物具有治療相關(guān)性。有趣的是,N-V類驅(qū)動蛋白(表1)含有與視網(wǎng)膜母細胞瘤有關(guān)的人類驅(qū)動蛋白[5]。這種運動的非洲爪蟾同源物的反義和抗體抑制導(dǎo)致有絲分裂阻滯和細胞死亡[19]這一事實令人鼓舞,表明靶向人類促色蛋白的藥物可能在治療/預(yù)防視網(wǎng)膜母細胞瘤方面有用。

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